地球物理学家田所雄介博士（小林桂树 饰）带领自己的团队前往深海科考，却发现海底出现异常龟裂与乱泥流，在一系列调查之后，他得出来日本列岛在一年后即将沉没的结论。可是日本政府的官员们却认为田所博士的预测只不值得相信的谎言。只有山本首相（石坂浩二 饰）认识到事态的严重性，并且委任田所的前妻鹰森沙织（大地真央 饰）为危机管理大臣，带领田所博士和他们的团队设法拯救日本。很快，从北海道开始，日本诸岛先生发生大规模的地质灾害，整个日本陷入一片恐慌。政府对于灾害束手无措，仅有的海外移居政策完全不能应对急剧恶化的态势，日本诸岛完全沉没的现实即将上演。最终，田中博士和自己的科考队员们终于找到一个可以挽救日本的方法，但这个方法的实际操作却困难重重……
此片改编自日本科幻小说家小松左京的同名畅销小说，该片斥资20亿日元，是近年来日本影坛投资最大、宣传最大的灾难片。

正准备获得帝都大学的物理学教授的汤川学（福山雅治 饰）是一名不折不扣的物理学怪才，思维异于常人。这日，女警内海薰（柴崎幸 饰）接手了一单离奇的人体自燃案件，毫无头绪却又急于破案的她在同事草薙俊平的介绍下，找到了汤川学。汤川学本来不想惹麻烦上身，后来经不起内海薰的纠缠，终于答应和她携手破案。在经过一系列取证后，汤川学运用他精深的物理学知识，终于揭破了罪犯的犯罪手法，帮助警方顺利破案。
一日，内海薰又接到了一起离奇的谋杀案子。小男孩忠广自称灵魂出窍看到了疑犯的汽车，若忠广所言属实，则疑犯的嫌疑能得以洗脱，然而警方又怎能将灵魂出窍当成证供？难道忠广在说谎？内海薰自然又找到了她的“明灯”——汤川学。汤川学经过现场取证，证明了忠广的确看到了疑犯的汽车，由此为疑犯洗脱了嫌疑，同时戳穿了所谓的“灵魂出窍”，最后真相大白。
凶险棘手的案件在不断发生，而汤川学也周旋在这离奇古怪的迷局里面，一次次展现了智慧的力量。